逆變器高溫老化探索

王振波　杜運招

一、概述

近年來，國家對于光伏行業的補貼使得逆變器生產廠商不斷的擴產增容，進而對于逆變器的產能提高了要求，特別是對逆變器的老化環節，這可以說是提高產能必須攻克的難題，本文著重討論逆變器高溫老化環節的營造。

老化環節的必備要求：

第一、逆變器的一流廠商均采用高溫老化，環境溫度50℃，來模擬嚴酷的現場環境，從而檢驗產品的質量，提高產品的合格率。

第二、穩定可靠的電源，滿足逆變器滿載回饋MPPT長時間老化需要。

第三、熱成像儀，及早發現元器件溫度異常。

第四、完善的監控平臺，監測老化過程中逆變器內外界參數，并做出評判。

由以上可以推出老化環節的幾個要素：高溫加熱系統、直流源、監控系統、熱成像儀。下面我們會對其逐一分析，希望對大家有所幫助。

二、高溫加熱系統

此系統市場上有較為成熟的廠商，且系統價格在可承受范圍之內，文中采用的是中沃公司提供的加熱系統，主要包括：送風循環系統、加熱系統、電路控制系統、抽排風系統等。

系統設計主要參數指標：

1 儀表解析精度：0.1℃。

2 儀表控制溫度：0-70℃

3 溫度波動度：≤±0.5℃。

4 溫度均勻度：≤2℃。

5 溫度偏差：≤±2℃。

房體材質：房體內外部采用高品質巖棉板和專用型材裝配而成，五面保溫，用以產品的高溫老化，外形美觀。加熱系統采用熱風循環加熱方式，溫度分布均勻，系統完全獨立，不影響控制線路。控制器采用日本 UNIQUE 觸摸式真彩液晶微電腦控制器，美觀、漂亮電源：380V≤ ±10%，50±0.5HZ，安裝功率約 20KW。

三、直流源

市面上直流源也是相當普遍，且功能齊全，但是作為老化環節來說成本相對太高，且大部分不是回饋式的，不推薦此方案，下面是對于幾種自制老化電源的方案對比：

通過對比，我們發現三種方案各有優缺點，但第三種方案更優。雖然增加了部分損耗，但這部分損耗可以用來增加環境溫度，正好為其所用，可以減少高溫加熱系統的能耗。

1、方案一為滿載回饋恒流老化方案，如圖b

此方案搭建實施還是比較順利的，但在后期使用過程中需注意以下幾點：

①逆變器老化模式需人為設定為恒流模式，出廠還需還原設置;

②反復的模式設置浪費人工，不利于工作進行，存在疏漏的可能;

③此方案機器運行過程中，直流電流數據不參與運算，需著重注意;

2、方案二為滿載回饋MPPT老化方案，如圖c

此方案搭建實施相對簡單，但在搭建及后期使用過程中需注意以下幾點：

①此電源焊機需進行改造，如去掉高頻電路，屏蔽缺氣保護，調整輸出電壓等;

②焊機串聯，但若為單項焊機，則應考慮電網負載均衡，否則零線電流較大;

③此方案為串聯，應考慮焊機輸出電壓及逆變器輸入電壓范圍，以確定串聯焊機臺數;

④逆變器老化過程中直流電壓波動會較大，容易觸發機器保護;

⑤此方案最大的缺點在于老化過程中一旦出現某臺焊機損壞，有可能牽連其他焊機，故障率較高;

3、方案二為滿載回饋MPPT老化方案，如圖d

此方案搭建實施稍微復雜，但在搭建及后期使用過程中需注意以下幾點：

①此電源中電阻的規格參數應根據逆變器直流最大電流確定;

②電阻應單獨安裝于老化房內部，有利于利用電阻產生的熱量;

③此電阻在老化過程中會溫度比較高，建議增加散熱風扇;

④此電阻應接于電源輸出的正極，否則會干擾機器正常尋找MPPT;

綜上所述：方案三為最佳方案，既穩定可靠，又節約電能，還可以滿足滿載回饋MPPT老化。

四、監控系統

監控系統應綜合考慮逆變器自身數據與外部數據進行評判，并進行數據的保存。

自身數據可以利用公司監控平臺，將采集器與逆變器連接，并將數據上傳，并對實現功率曲線監控及故障追蹤。

外部數據可以利用電流互感器及智能電表，實現對逆變器交直流電壓電流數據的采集，并通過采集器上傳至監控平臺。進而監控平臺通過對逆變器內外部數據的對比做出評判，提高機器自身的質量及故障跟蹤。

五、熱成像等

俗話說工欲善其事必先利其器，提高產品質量離不開這些高端設備的支持，熱成像儀可以幫助我們看到溫度的世界，進而及早的發現產品隱患，避免設計制造缺陷。

六、結束語

本文論述了逆變器高溫老化環節的初步探索，并著重對老化電源進行了方案對比，我相信隨著時間的流逝，科技的進步，肯定會有更加經濟合理的老化方案，更加智能可控的老化方案，讓我們一起拭目以待，謝謝大家。